[發明專利]沉積SiN膜的方法

在審

• 申請號: 201910346317.3
• 申請日: 2019-04-26
• 公開（公告）號: CN110408909A
• 公開（公告）日: 2019-11-05
• 發明（設計）人: 馬克·卡拉瑟斯
• 申請（專利權）人: SPTS科技有限公司
• 主分類號: C23C16/34
• 分類號: C23C16/34;C23C16/455;C23C16/50;C23C16/52;H01L27/32;H01L51/52;H01L51/56
• 代理公司: 北京派特恩知識產權代理有限公司 11270
• 代理人: 李雪;姚開麗

本發明提供了一種將SiN膜沉積到柔性基板上的方法，該方法包括以下步驟：提供柔性基板；和在等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)工藝中使用SiH₄、N₂和H₂將SiN膜沉積到柔性基板上，其中基板的溫度為200℃或更低，并且SiH₄以大于100sccm的流速引入到所述PECVD工藝中。本發明還提供了一種柔性基板，所述柔性基板具有采用上述方法在該柔性基板上沉積的SiN膜。

技術領域

本發明涉及一種沉積SiN膜的方法，并且尤其涉及在諸如有源矩陣有機發光二極管(AMOLED)器件等柔性基板上沉積SiN膜。本發明還涉及具有通過該方法在其上沉積的SiN膜的基板。

背景技術

眾所周知，將膜沉積在各種基板上以提供所需的性能或以實現所需的功能。例如，可以沉積膜以提供保護功能，例如以防止或抑制刮擦或水分進入。然而，當基板為在使用期間用于彎曲、折疊或扭曲的柔性基板時，難以提供令人滿意的解決方案。這是因為沉積的膜也必須能夠承受彎曲、折疊或扭曲而不會發生機械故障，例如開裂。當然，盡管在使用過程中受到這些變形，但沉積的膜必須能夠發揮其所需的功能。

這是半導體產品制造中日益重要的問題。例如，有源矩陣有機發光二極管(AMOLED)器件需要薄膜封裝(TFE)。這些器件通常用作移動設備，例如手機和平板電腦的觸摸屏界面。下一代產品需要能夠承受彎曲/折疊或扭曲而不會開裂的屏幕。為了適應這種功能，就需要TFE膜具有高度的柔韌性和優異的防潮性。已知沉積諸如SiO₂、Al₂O₃和SiN(氮化硅)等無機膜的TFE膜用于此目的。使用等離子體增強化學氣相沉積(PECVD)制造技術和NH₃基工藝化學(使用SiH₄、NH₃和N₂的混合物)沉積SiN。雖然NH₃基膜傳統上具有良好的柔韌性，但隨著時間的推移會由于例如水分進入而性能變差。諸如SiO₂和Al₂O₃等其他無機TFE膜也具有這種缺點。因此，需要附加的層來保護SiN膜免受大氣中水分的影響。附加層通常為有機聚合物，并且通常被插入到PECVD膜之間。該現有技術布置如圖1所示，其中多個插入的有機聚合物層10和SiN層12設置在柔性OLED基板14上。使用這種類型的多個插入層增加了水分的擴散長度。這在圖1中示出，其中SiN層12具有針孔缺陷16，該針孔缺陷16能夠使水從此處通過。可以看出，聚合物層10的存在增加了水分從外部大氣到OLED基板的擴散路徑，該OLED基板上的腐蝕最終會阻礙器件工作。然而，沉積兩種不同材料的多個插入層以形成防潮屏障是一個顯著的制造缺陷。

圖2顯示了與TFT(薄膜晶體管)和LCD(液晶顯示)/EPD(電子紙顯示)器件相比，OLED器件所需的水蒸氣透過率(WVTR)較低(以g/m²/天為單位，暴露于水蒸氣中)。數據顯示，對于OLED器件，需要比TFT產品低至少兩個數量級且比LCD/ECD產品低至少四個數量級的WVTR。對于柔性OLED器件，這種嚴格的WVTR需求意味著非常需要既防潮又柔韌的無機阻擋膜。

發明內容

在本發明實施方式的至少一些實施方式中，本發明解決了上述問題和需求。盡管本發明尤其涉及需要防潮阻擋膜的OLED和其它柔性基板，但本發明更普遍地適用于需要保護膜的柔性基板。

在下面提供的描述中，關于某些界限，例如下限、上限和參數范圍，討論了諸如流速和溫度的參數。為避免疑義，就任何這樣的參數而言，本發明在其范圍內還包括這些界限的任何組合。

根據本發明的第一方面，提供了一種將SiN膜沉積到柔性基板上的方法，該方法包括以下步驟：

提供柔性基板；和